JPS586479B2 - ガンマシクロデキストリンを用いるアルファアミラ−ゼの活性測定法 - Google Patents

ガンマシクロデキストリンを用いるアルファアミラ−ゼの活性測定法

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JPS586479B2
JPS586479B2 JP2462078A JP2462078A JPS586479B2 JP S586479 B2 JPS586479 B2 JP S586479B2 JP 2462078 A JP2462078 A JP 2462078A JP 2462078 A JP2462078 A JP 2462078A JP S586479 B2 JPS586479 B2 JP S586479B2
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amylase
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alpha amylase
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横林康之
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガンマシクロデキストリンを基質としたアル
ファアミラーゼ(E.C.3.2.1.1)の活性を測
定する方法に関するものである。
従来から行なわれているアルファアミラーゼの活性測定
法としては、基質に澱粉または可溶性澱粉を使用し、そ
の粘度の減少量を測定する方法、その懸濁液における濁
度の減少量を測定する方法そのヨード反応における呈色
度の減少量を測定する方法、更には分解されて増加する
還元糖の増加量を測定する方法などがある。
しかしながら、その基質として使用する澱粉または可溶
性澱粉は、その品質が一定していないので、活性測定用
の基質としては適当でなかった。
また最近、特殊な色素を結合した澱粉を基質としてアル
ファアミラーゼを作用させ、その際遊離してくる色素量
を比色法で測定する方法が提案されているが、この基質
も澱粉に色素を結合させたものであるから、その品質が
一定せず、更に比色する前に反応液から未分解物を除去
するための遠心分離工程、またはろ過工程を必要とする
ので、アルファアミラーゼ活性の自動分析を困難にして
いる。
そこで本発明は、アルファアミラーゼの活性を測定する
に際して、ガンマシクロデキストリンを基質とし、これ
にアルファアミラーゼを含有する試料とベータアミラー
ゼ(E.C.3.2.1.2)とを1共存せしめて反応
させ、その生成物を測定することを特徴とするガンマシ
クロデキストリンを用いるアルファアミラーゼの活性測
定法を提供するものである。
D.Frenchは,Advances in Car
bohydrateChemistry Vol. 1
2,231(1957)の中で、ガンマシクロデキスト
リンが澱粉と比較して約1%の速さで唾液のアミラーゼ
の作用を受けると述べている。
このことは、唾液のアルファアミラーゼによるガンマシ
クロデキストリンの加水分解速度が、澱粉の加水分解速
度のわずかに約1係に過ぎないことであり、ガンマシク
ロデキストリンが唾液のアルファアミラーゼの活性測定
用の基質としては適さないことを意味している。
しかしながら本発明者は、ガンマシクロデキストリンが
還元力を示さないこと、及び結晶品として市販されてお
りその品質が一定していることなどの優れた性質を持っ
ている点に着目して、これを基質としたアルファアミラ
ーゼの活性測定法を開発すべく研究したのである。
その結果、基質としてガンマシクロデキストリンを使用
し、これにアルファアミラーゼを含有する試料を単独で
作用させるものと、同基質にアルファアミラーゼを含有
する試料と共にベータアミラーゼを共存させて作用させ
るものとを比較した時、アルファアミラーゼを含有する
試料と共にベータアミラーゼを共存させて作用させる場
合は、基質のガンマシクロデキストリンの加水分解速度
が著しく増大して、その反応生成物の測定が極めて容易
となり、試料中のアルファアミラーゼ活性を定量測定し
得ることを見出した。
本発明で、アルファアミラーゼの活性を測定する試料と
しては、人、動物などの体液、分泌物、排泄物などのほ
か、これらの調製物がある。
本発明に使用するガンマシクロデキストリンは、澱粉に
シクロデキストリングルカノトランスフエラーゼ( E
.C.2.4.1.19 )を作用させることにより製
造され、市販されているガンマシクロデキストリンを見
ても明らかなように、品質の一定した結晶粉末品が得ら
れ、吸湿性もなく取扱いが容易である。
このガンマシクロデキストリンを基質として使用する場
合は、反応液に溶解できる濃度、即ち約20重量係以内
のものを自由に選択使用することができるが、通常は濃
度0.01〜5重量係のものが使用される。
また、本発明に使用するベータアミラーゼは、マルトオ
クタオースなどのマルトオリゴ糖をマルトースに加水分
解するが、ガンマシクロデキストリンを直接加水分解す
ることのできない酵素である。
本発明に使用するベータアミラーゼ活性の必要量は、共
存するアルファアミラーゼ活性の量とほぼ同等以上で、
望ましくは10倍量以上が適している。
ベータアミラーゼとしては、大豆、小麦、サツマイモな
どの高等植物、およびストレプトミセス属、バチルス属
などの微生物からのものが自由に利用できる。
また、使用するベータアミラーゼは、アルファアミラー
ゼの混在量の少ないもの、または混在しないものが望ま
しく、且つ試料中に含まれるアルファアミラーゼの至適
pH、または至適pHに近いpHを至適pHとして持つ
ものが望ましい。
本発明における反応条件は、試料中のアルファアミラー
ゼと、これに共存させるベータアミラーゼとが共に反応
し得るpH4〜9、温度20〜50℃に保つのが望まし
い。
また、この反応溶液にカルシウムイオンや塩素イオンを
共存させることは、アルファアミラーゼ反応を安定化す
る上で望ましい。
本発明における反応によって生じる生成物は、主として
マルトースである。
従って、活性を測定するためには、この生成物の還元力
を測定してもよいし、また生成するマルトースをマルト
ースフオスフオリラーゼ(E.C.2.4.1.8)に
よる方法で直接測定してもよい。
なかでも、マルトースフオスフオリラーゼによる方法が
適しており、例えば基質としてガンマシクロデキストリ
ンを使用し、これにアルファアミラーゼを含有する試料
とベータアミラーゼとを共存せしめて反応させ、その生
成物をマルトースフオスフオリラーゼによる方法(A.
Kamogawa et al,Analytical
Biochemistry Vol. 5 7 . 3
0 :3−3 0 5(1974))によって定量測
定すれば、アルファアミラーゼ活性が容易に測定できる
のである。
この際、マルトースフオスフオリラーゼはベータアミラ
ーゼによって生成するマルトースに作用してグルコース
とベータグルコース−1−リン酸塩とを生成する。
アルファアミラーゼの活性を測定するには、この反応で
生成するグルコース量を測定してもよく、またベータグ
ルコース−1−リン酸塩量を測定してもよい。
グルコース量を測定する方法としては、各種の方法が知
られており、例えば、次に示すヘキソキナーゼ・グルコ
ースー6−リン酸塩デヒドロゲナーゼ法(1)やグルコ
ースオキシダーゼ・ベルオキシダーゼ法(■)などのグ
ルコース定量酵素系を自由に用いることができる。
(I) 注 ATP:アデノシン トリリン酸塩 ADP:アデノシン ジリン酸塩 NADP:ニコチン酸アミド−アデニン ジヌクレオチドリン酸塩 NADPH:ニコチン酸アミド−アデニンジヌクレオチ
ドリン酸塩還元 型 この反応で生じるNADPHの340nmにおける吸収
の増加量を分光光度計を用いて測定すれば、反応液中の
グルコース量は容易に測定できる。
(■) この反応で生じる酸化型色素の特定波長における吸収の
増加量を分光光度計を用いて測定すれば反応中のグルコ
ース量は容易に測定できるまた、ベータグルコース−1
−リン酸塩量を測定する方法としては、例えばRuth
Ben −Zviet al,The Journa
l of BiologicalChemistry
Vol.236 , 2186〜2189(1961)
に記載されているベータフオスフオグルコムターゼ(E
.C.2.7.5.α)によって、まずベータグルコー
ス−1−リン酸塩をグルコースー6−リン酸塩に転換せ
しめ、次いでこのグルコース−6−リン酸塩量を前記の
グルコースー6−リン酸塩デヒドロゲナーゼ法によって
測定すればよい。
また最近、これらの酵素法によるグルコースの測定手段
として自動分析装置が用いられるようになってきた。
ガンマシクロデキストリン、アルファアミラーゼ、ベー
タアミラーゼ、マルトースフオスフオリラーゼ、ベータ
フオスフオグルコムターゼなどは、グルコースやベータ
グルコース−1リン酸塩の自動分析を何ら阻害せず、反
応液をそのまま自動分析することができるので、本発明
におけるアルファアミラーゼの活性測定は自動分析装置
を用いることもできる。
更に、ガンマシクロデキストリンに高純度のベータアミ
ラーゼを配合するか、またはそれに加えてマルトースフ
オスフオリラーゼとグルコース定量用酵素系、例えばヘ
キソキナーゼ・グルコース−6−リン酸塩デヒドロゲナ
ーゼ、もしくはグルコースオキシダーゼ・ベルオキシダ
ーゼ、またはマルトースフオスフオリラーゼとベータグ
ルコース−1−リン酸塩定量用酵素系、例えばベータフ
オスフオグルコムターゼ・グルコース−6−リン酸塩デ
ヒドロゲナーゼを配合することにより、アルファアミラ
ーゼ活性測定用のキットを製造することも容易である。
従って、上述のガンマシクロデキストリンを基質とする
場合における反応生成物量の測定結果から、以下に述べ
る可溶性澱粉を基質とする場合のアルファアミラーゼ活
性の表示学位に換算することも容易である。
本発明に用いる酵素の活性は、次のように表示する。
アルファアミラーゼは、臨床化学分析■,21〜39頁
(株式会社東京化学同人発行(1970年))に記載さ
れるSaccharogen ic法(Somogyi
法)、即ち可溶性澱粉を基質としpH6、9、温度40
℃で30分間反応させて生じる生成物の還元力をグルコ
ースとして表示し、その量が1■であるとき1単位とす
る。
べ一タアミラーゼは、可溶性澱粉を基質とし、pH6.
0、温度40℃で30分間反応させて生じる生成物の還
元力をマルトースとして表示し、その量が10■である
とき1単位とする。
グルコアミラーゼは、可溶性澱粉を基質とし、pH6.
0、温度40℃で30分間反応させて生じる生成物の還
元力をグルコースとして表示し、その量が10■である
とき1単位とする。
次に本発明を具体例に従って説明する。
アルファアミラーゼを含有する試料は、人の唾液を常法
に従って遠心分離し、その上澄にアセトンを加え40〜
70容量%の画分て生じる沈澱を採取し、これを溶解し
た溶液に硫安を加え、0.2〜0.4飽和の画分て生じ
る沈澱を採取することによって得られたものを使用した
ベータアミラーゼは、市販されている精製酵素を使用し
た。
マルトースフオスフオリラーゼは、A.Kamo−ga
wa et al,Agr.Biol.Chem.Vo
l.37.2813〜2819(1973)に記載する
方法、即ちマルトースを含有する栄養培地にラクトバチ
ルス・ブレビス IFO 3345を培養し得た菌体
をすりつぶし、遠心分離した上清をプロタミン硫酸処理
し、次いで硫安分画、更にDEAE−セルロースクロマ
トグラフイーにより得られたものを使用した。
グルコアミラーゼは、市販されている精製酵素を使用し
た。
アルファアミラーゼの活性測定は、次の方法で行なった
即ち、基質としてガンマシクロデキストリンを濃度1重
量係、pH6.9 , 0.1Mリン酸塩緩衝液( 0
.OLM NaClを含有)とし、これに調製したア
ルファアミラーゼを含有する試料をアルファアミラーゼ
活性で0,10,20,30,50単位使用して、これ
にベータアミラーゼを5 0 0単位ずつ共存せしめ、
温度40℃で30分間反応させた。
生じたマルトースは、マルトースフオスフオリラーゼで
加水分解しグルコースオキシダーゼ・ペルオキシダーゼ
法による酸化型色素(オルトジアニシジン)の420n
mにおける吸収量の増加を測定して求めたものを実施例
とした。
また同時に、基質としてガンマシクロデキストリンの代
りに可溶性澱粉を使用し、アルファアミラーゼを含有す
る前記の試料を加えて同様に反応させ、生じた生成物中
の還元力をSomogyi法で測定し、グルコースとし
て表示したものを対照とした。
更に、基質としてガンマシクロデキストリンを使用し、
アルファアミラーゼを含有する前記の試料を加えて同様
に反応させ、生じた生成物中のグルコースをグルコース
オキシダーゼ・ベルオキシダーゼ法で測定したものを参
考例1とし、更に同基質に対しアルファアミラーゼを含
有する前記の試料とグルコアミラーゼを大過剰に基質の
固形物ダラム当り10,000単位を共存させて同様に
反応させ、生じた生成物中のグルコースを同様に測定し
たものを参考例2とした。
これらの結果を図のグラフに示した。
この図から明らかなように、ガンマシクロデキストリン
にアルファアミラーゼを含有する試料を加えて反応させ
た参考例1と、それに大過剰のグルコアミラーゼを共存
させて反応させた参考例2との場合は、ガンマシクロデ
キストリンの加水分解速度が小さすぎて、試料中のアル
ファアミラーゼ活性を定量測定することは困難であった
これに対し、ガンマシクロデキストリンを基質とし、こ
れにアルファアミラーゼを含有する試料とベータアミラ
ーゼとを共存させて反応させた実施例の場合は、ガンマ
シクロデキストリンの加水分解速度が著しく増大した。
従って、実施例の場合は反応液中の生成物量の測定が容
易となり、アルファアミラーゼ活性の定量測定が極めて
容易であった。
また、実施例の反応系に、常法に従って、マルトースフ
オスフオリラーゼとヘキソキナーゼ・グルコース−6−
リン酸塩デヒドロゲナーゼ法によるグルコース定量用酵
素系を組合せて、反応液中に生成するグルコース量を自
動分析した結果は、図から求められる実施例のアルファ
アミラーゼ活性と同様であった。
しかし、参考例1及び参考例2では、反応液中に生成す
るグルコース量が少なすぎて、自動分析法による定量測
定は困難であった。
【図面の簡単な説明】
図は、アルファアミラーゼ活性と生成するグルコース量
との関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルファアミラーゼの活性を測定するに際して、ガ
    ンマシクロデキストリンを基質とし、これにアルファア
    ミラーゼを含有する試料とベータアミラーゼとを共存せ
    しめて反応させ、その生成物を定量することを特徴とす
    るガンマシクロデキストリンを用いるアルファアミラー
    ゼの活性測定法。
JP2462078A 1978-03-04 1978-03-04 ガンマシクロデキストリンを用いるアルファアミラ−ゼの活性測定法 Expired JPS586479B2 (ja)

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